Виробництво сталей, стійких до високоміцних ізоляційних матеріалів (HIC)

Водневе розтріскування (ВРР) є поширеною проблемою, особливо в нафтовій та нафтопереробній промисловості, де чистота та загальна якість сталі мають першорядне значення.

Процес виробництва сталей, стійких до високоміцних вологих ізоляційних матеріалів (HIC), включає критичні методи десульфуризації, зокрема впорскування магнію та перемішування шляхом впорскування аргону знизу.

Виробництво чистої сталі базується на технологіях контролю та/або видалення включень у сталі. Часто типи та характеристики неметалевих включень у сталі мають значний вплив на механічні властивості сталі, а також визначають її чистоту. Тому для оптимізації процесу виробництва сталі для отримання якісних сталей необхідний точний аналіз цих характеристик.

Водневе розтріскування (ВРР) та сульфідне розтріскування під напругою (РНН) являють собою два види специфічного пошкодження, викликаного воднем, які часто зустрічаються в нафтовій та нафтопереробній промисловості. У першому випадку (ВРР) загальновизнано, що стійкість сталей залежить головним чином від їхніх мікроструктурних особливостей – неметалевих включень та смуг сегрегації.

Витягнуті сульфіди марганцю вважаються найнебезпечнішими місцями ініціювання. У другому випадку (SSC) вважається, що опір сталей може бути переважно пов'язаний з їх рівнем міцності, тоді як характеристики мікроструктури менш важливі. Представлена ​​стаття присвячена вивченню високої інтенсивності нагрівання (HIC) та SSC ​​у вуглецево-марганцевих сталях, які відрізняються за термічною обробкою (мікроструктура, рівень механічних властивостей) та чистотою.

Включення MnS є найшкідливішим ініціатором високоінтенсивного в'язкого утворення (HIC), тому, як основний захід, вміст сірки має бути знижений у сталях, що використовуються в кислих середовищах. Завдяки прогресу в процесі виробництва сталі, вміст сірки може бути знижений до досить низького рівня; нижче 0,0008 мас.% (8 ppm).

Обробка кальцієм зазвичай застосовується для запобігання утворенню витягнутого MnS та для контролю над включенням сульфіду у сферичну форму, а також за умови відповідного вмісту кальцію для стійкості до розтріскування. Якщо вміст кальцію відносно високий порівняно з вмістом S, надлишок кальцію може утворювати оксиди, які можуть діяти як ініціатор високої інтенсивності розтріскування (HIC). Було введено кілька параметрів, що представляють ефективний вміст кальцію, і вміст кальцію необхідно ретельно контролювати у вузькому діапазоні; наприклад, 3

Таблиця 1: Вимоги до хімічного складу високоміцної трубної сталі, [ppm]

На рисунку 1 показано маршрут виробництва сталі, стійкої до високоміцного в'ялення (HIC). Перед процесом BOF (конвертерний плавильний ...

Потім ківш транспортується до станції барботажу, де за допомогою верхньої фурми продувається аргон для змішування металу та шлаку з метою десульфуризації. Далі ківш перемішується у вакуумі шляхом вдування аргону знизу для забезпечення глибокої десульфуризації та дегазації.